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灰铸铁比蠕墨铸铁和球墨铸铁有更好的导热性能以及切削性能，使灰铸铁能够更多的应用于度汽车结构件中。近些年来，由于对灰铸铁的强度要求越来越高，灰铸铁的组织特征发生了很大的变化，也带来了度灰铸铁切削加工性能变差这一普遍关注的问题。度灰铸铁的切削加工性能较差，其主要原因与其组织组成相中石墨的形态、数量、尺寸、分布以及珠光体基体的特征相关。 本文通过调整Si/C比、微合金化元素加入量以及改变孕育剂种类来影响灰铸铁的石墨、珠光体以及初生奥氏体形态，从而获得更高的抗拉强度以及更好的切削加工性能。 从金相组织方面，提高Si/C比会减少石墨数量，增强基体强度；加入微合金化元素进行变质可以使石墨变得更加弯曲细小，并能够提高基体强度。从灰铸铁的力学性能上来看，提高Si/C比能大幅提高其力学性能，随着微合金化元素加入量的提高也可以提高其力学性能，在考察的孕育剂中，硅锆锰孕育剂提高力学性能的效果佳。

采用氮，钛微合金化，试样的抗拉强度有所下降，而采用氮，锰和氮，铌微合金化，可以显著提高灰铸铁的强度和硬度。当含氮量为0.0085%，含锰量为1.24%时，试样的抗拉强度和硬度分别为307MPa和237HBW，且铸件表面下无气孔缺陷，当含氮量为0.0079%，含铌量为0.177%时，试样的抗拉强度和硬度分别达到360MPa和226HBW。
试样的金相组织主要为A型石墨+细片状珠光体，当含铌量0.051%时，组织中出现了少E型石墨。试样的抗拉强度和硬度随着含铌量的增加而逐渐增加，当含铌量为0.177%时，试样的抗拉强度和硬度达到大值，分别为360MPa和226HBW。铌在灰铸铁中的存在形式有以下两种：少量固溶于基体中，呈均匀分布，大部分以富铌碳氮化物NbN)形式镶嵌于金属基体中，其形态有方形，菱形，不规则的条状和棒状。 综上所述。
当含钛量为0.149%时，试样的抗拉强度小，为230MPa，而试样的布氏硬度略有增加，当含钛量为0.149%时，试样的布氏硬度大，为219HBW。钛在含氮灰铸铁中的存在形式有以下两种：少部分固溶于基体中，呈均匀分布，大部分与铁液中的碳，氮形成钛的碳氮化物，并多以三角形，四边形及带棱角的不规则块状镶嵌于基体之中，呈弥散分布。 在适当含氮量(0.0080%左右)基础上。试样的抗拉强度呈现降低的趋势当含铌量在0.004%～0.177%范围内时在本试验范围内。